Gewässernetz

Gewässernetz
Digitale Gewässernetze

Vor dem Hintergrund der Anforderungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL), der LAWA-Richtlinie für die Gebiets- und Gewässerverschlüsselung, länderspezifischer Richtlinien und dem Wunsch nach Erstellung von konsistenten Daten für Geo-Informationssysteme auf Landesebene wurden von der sciLands GmbH spezielle hydrologische Fachlösungen im Bereich der Oberflächen- und Fließgewässer entwickelt.
Konsistente Fließgewässernetze
Die Erstellung erfolgt auf Grundlage von ATKIS-DLM-Gewässerdaten. Ein konsistentes Fließgewässernetz sollte Informationen zu den Geometrien der Fließgewässer (Breite, Herkunft) enthalten und eine sinnvolle hierarchische Gliederung des Gesamtnetzes in über- und untergeordnete Gewässer bzw. Gewässerabschnitte mit entsprechenden Attributdaten (Pegel, Abfluss, Gewässer(struktur)güte) gewährleisten.
Leider genügen vielfach die vorliegenden Daten zum Gewässernetz den o.g. Anforderungen nur zum Teil, da z.B. Unterbrechungen im Gewässernetz auftreten (Brücken, verrohrte Abschnitte) und die Hierarchie des Gewässernetzes, die Unterteilung in Gewässerabschnitte und die Fließrichtungen der Gewässer oft willkürlich oder fehlerhaft sind. Auf der Basis von ATKIS-Daten, Topographischen Karten, automatisch ermittelten Abflusslinien, etc. können wir für Sie ein konsistentes, digitales Gewässernetz erstellen, das Ihren Wünschen entspricht. Neben den oben aufgelisteten Aspekten kann z.B. folgendes realisiert bzw. berücksichtigt werden: Erstellung der Geometriedaten für die sog. Gewässerstationierung, Berücksichtigung der Erfordernisse der "EU-Wasserrahmenrichtlinie" und der "Richtlinie für die Gebiets- und Gewässerverschlüsselung" der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA). 
Abbildung 1: Basisgeometrien für das digitale Fließgewässernetz von Thüringen (Ausschnitt aus dem Oberlauf der Unstrut, Thüringer Becken)
Abbildung 1 zeigt die Basisgeometrien, die zur Erstellung des digitalen Fließgewässernetzes (s.u. Abb. 2) verwendet wurden. Nach den Vorgaben der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie (TLUG) wurden über ein halbautomatisches Verfahren für die einzugsgebietsrelevanten Fließgewässerabschnitte die (Teil-) Geometrien aus den verschiedenen Layern übernommen. Einzugsgebietsrelevant bedeutet, dass für ein Einzugsgebiet nur ein Fließgewässer existieren soll. Die Übernahme der Geometrien erfolgte in folgender hierarchischer Reihenfolge: ATKIS-Layer 5101 (Flüsse, Bäche), ATKIS-Layer 5103 (Kanäle, Gräben), ATKIS-Layer 5112 (See, Teich), TK25-Gewässerinformation (Bitmap), automatisch aus dem Digitalen Geländemodell von Thüringen (DGM25) abgeleitete Abflußlinien. Der ATKIS-Layer 5101 bildet die Basis für das digitale Fließgewässernetz (Abb. 2). Abbildung 1 zeigt jedoch, daß auf Grund vielfacher Unterbrechungen in den Basisgeometrien öfters der Layer der Basisgeometrie gewechselt werden mußte, um ein konsistentes Gewässernetz zu erhalten.
Da das digitale Fließgewässernetz ein Liniennetz darstellt, war es erforderlich, flächenhafte ATKIS-Layer (z.B. breite Flüsse, Seen) auf eine Mittellinie zu reduzieren (sklelettieren). Das Gleiche gilt für die Bitmap der Gewässerinformation der TK25, die zuvor vom Rasterformat ins Vektorformat konvertiert wurde. Angaben über die Gewässerbreite können, wie andere Attribute auch, den Gewässerabschnitten des digitalen Fließgewässernetzes (siehe Abb. 2) angehängt werden.
Hinweis: Das Digitale Geländemodell von Thüringen (DGM25) mit 25 m Rasterweite wurde ebenfalls im Auftrag der TLUG von der scilands GmbH erstellt.

Abbildung 2: Ausschnitt aus dem digitalen Fließgewässernetz von Thüringen
(digitales Fließgewässernetz erstellt im Auftrag der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie - TLUG)
Abbildung 2 zeigt die einzugsgebietsrelevanten Fließgewässerabschnitte, die auf Grundlage der Basisgeometrien (s.o.) erstellt wurden. An den Gewässerabschnitten ist die jeweilige Gebietskennzahl des Einzugsgebietes angegeben. Die Gebietskennzahl (nach LAWA-Richtlinie) steht hier exemplarisch für die vielfältigen Attribute des Gewässernetzes (z.B. Name, Kennzahl, Länge und Breite des Gewässers). Ein Fließgewässerabschnitt erstreckt sich im Normalfall von der Quelle bis zum nächsten Einmündungspunkt bzw. von Einmündungspunkt zu Einmündungspunkt.
Das digitale Fließgewässernetz bildet u.a. die Basis für die ca. 5000 Einzugsgebiete Thüringens. Auf der Seite "Einzugsgebiete" zeigt Abbildung 1 zum Vergleich die Einzugsgebiete zu diesem Ausschnitt des Fließgewässernetzes.
Anm.: In einem späteren Arbeitsschritt soll das Gewässernetz noch um sämtliche, in ATKIS enthaltenen Gewässerabschnitte ergänzt werden, wobei auch hier Konsistenz herzustellen ist (d.h. es dürfen z.B. keine Unterbrechungen auftreten).
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